Logitech Darkfield - myši umí pracovat už i na skle

Už několik let jsou notebooky pro spotřebitele upřednostňovaným druhem počítačů a jeden z hlavních důvodů jejich vzrůstající obliby je lehkost, s jakou je můžeme vzít a použít kdekoli jinde. A nejužitečnějším příslušenstvím, které tento mobilní svět dělá pohodlnějším a produktivnějším, je počítačová myš.

Mnoho lidí si vychutnává výhody myši oproti náročnému používání touchpadu. Nicméně, od hotelů po kavárny, od zasedacích místností po obývací pokoje se vy a vaše myš nepochybně setkáte s celou řadou povrchů. Ačkoli technologie snímání v posledních dvou desetiletích výrazně pokročila – od kuličkových myší, přes optické, až po laserové -, některé povrchy zůstaly výzvou do budoucna. Bez podložky pod myš dnešní myši nemohly snímat pohyb na extrémně hladkých nebo průhledných površích – jako jsou nalakované desky stolů nebo sklo.

V roce 2005 společnost Logitech započal dlouholetý výzkum a projekt vývoje myši, která by tato omezení byla schopna překonat. Po uvážení mnoha možností – včetně Dopplerova radaru, ultrafialového zobrazování a techniky interferometrie – byla vyvinuta technologie Logitech Darkfield Laser Tracking.

Technologie Darkfield Laser Tracking poskytuje přesné ovládání kurzoru prakticky na jakémkoli povrchu – dokonce i na skle. Darkfield je odvozen z principu mikroskopie v zástinu, používané v laboratořích po celém světě k detekci nejobtížněji viditelných částic.

Rozbití skleněné bariéry

Proč je schopnost snímat pohyb na skle tak důležitá? Technologie Darkfield Laser Tracking je velice výrazným technologickým mezníkem na poli optického inženýrství pro myši a sklo je běžným povrchem ve více domovech, obchodech a hotelech, než by si kdokoli pomyslel. Studie Logitechu dokonce ukázala, že 40 procent respondentů má skleněný stůl. A 47 procent z nich na něm aspoň jednou týdně používá svůj notebook.

Důležitější je, že schopnost snímat pohyb na skle nastavuje nový standard pro to, kde můžete s jistotou používat počítačovou myš. Teď, když je sklo použitelným povrchem ke snímání pohybu, můžete samozřejmě použít myš i kdekoli jinde, včetně lesklého povrchu vašeho naleštěného stolu a pultu se žulovou deskou ve vaší kuchyni.

Cesta ke sklu

Od svého vynalezení v 60. letech byla počítačová myš určená především k usnadnění manipulace informací na obrazovce a to primárně prostřednictvím přesného ovládání kurzoru. První pro komerční účely vyrobené myši na začátku 80. let používaly k určení pozice kurzoru pohyb mechanické kuličky, která se koulela po povrchu pod myší a elektronický systém, který daný pohyb vysílal do počítače. Kuličková myš znamenala významný pokrok v ovládání objektů na monitoru a s uvedením ikonového prostředí Apple GUI v 80. letech - ačkoli nebylo prvním grafickým uživatelským rozhraním (GUI) na trhu - , se stala kuličková myš (spolu s podložkou pod ni) nedílnou počítačovou periférií.

Třebaže kuličková myš poskytovala efektivní způsob, jak počítač ovládat, měla i své nevýhody. Na kuličku se často zachytával prach; musela se vlastně často vyndávat ze šasi myši a čistit vlhkým hadříkem. I pár chuchvalců prachu způsobovalo, že bylo snímání pohybu nepřesné. Pokrok v technologiích počítačových myší pokračoval po další dvě desetiletí, během kterých společnosti jako Logitech a Microsoft vyvinuly myši, jež v sobě pro větší přesnost kombinovaly optické systémy a senzory – to vedlo k optické a laserové technologii snímání pohybu. Standardní optická a laserová myš se skládá ze zdroje světla, jenž osvětluje povrch pod myší, čočky, která zachycuje rozptýlené světlo a malého optického senzoru. Senzor napojený na vestavěný procesor zpracovává vygenerovaný obraz s důrazem na okamžité rozdíly, které jsou poté využívány k určení směru a rychlosti pohybu.

Čím více nepravidelností povrch skýtá, tím snazší je pro senzor identifikovat záchytné body, používané k přesnému zaměření pohybu. Jelikož světlo laseru osvětluje povrchy daleko lépe a detailněji než světlo LED, jsou tradiční laserové myši lepší ve snímání hladkých, lesklých povrchů jako jsou dlaždice, kov a naleštěné dřevo. Tento rozdíl můžete vidět na obrázku 2.

Nicméně, extrémně hladké a lesklé povrchy s minimem nepravidelností – jako je čiré sklo – představují potíže i pro běžnou laserovou myš. Jeden z hlavních důvodů, proč je sklo pro myš takovým problémem, je ten, že jde o velice neobvyklý materiál. Technicky je sklo průhledným anorganickým pevným materiálem. Avšak jeho molekulární struktura je mnohem neuspořádanější než u jiných pevných látek, což usnadňuje prosvícení a zapříčiňuje téměř zcela hladký povrch. Jelikož je většina skel prakticky plochá bez známek nerovností, je pro senzor myši velmi obtížné najít potřebné množství detailů, využitelných jako referenční body ke snímání. V praxi ovšem žádné sklo není zcela ploché; na skle samotném jsou často k nalezení mikroskopické škrábance (což může potvrdit každý, kdo někdy vlastnil skleněný stůl) a na povrchu často ulpívá prach a jiné částečky. Aby bylo možné myší snímat pohyb i na skle, musela společnost Logitech najít způsob, jak snímat tyto malé objekty, místo povrchu samotného.

Osvětlující pohled na Darkfield

Optika je vědou o chování světla. Pro mnoho vědců je mikroskop nejpraktičtější aplikací porozumění optice. Mikroskop v zásadě zvětšuje malé objekty, aby byly viditelné i pouhým lidským okem.

Optické mikroskopy užívají čočku nebo soustavu čoček ke zvětšení detailů objektů, které jsou umístěny - často i na malém sklíčku – nad zrcátkem nebo nad zdrojem světla. Světlo svítí vzhůru z povrchu do čočky a vědec pak může při pohledu do okuláru drobné objekty spatřit. Tradiční mikroskopy – které využívají přímé osvětlení nebo osvětlení pole jasu (bright field) – směřují světlo do čočky objektivu. Avšak někdy malé objekty pod mikroskopem s použitím normálního osvětlení postrádají kontrast. Tento problém často zaznamenávají například biologové při pozorování malých organismů v kapalném prostředí; kontrast mezi kapalinou a organismy je moc malý na to, aby jej mikroskop zachytil.

Na pomoc vědcům, kteří nebyli schopni spatřit objekty příliš malé nebo s nedostatečným kontrastem proti povrchu, byla vynalezena technologie osvětlení se zástinem (dark field). Místo zachycování a odrážení světla z bodu přímo pod povrchem čočky zakrývá technika osvětlení se zástinem střední část světla a umožňuje pronikat světelným paprskům do čočky pod jiným úhlem. Jestliže pod mikroskopem nebudou žádné objekty, bude celé pole tmavé. Avšak když světlo dopadne na částici, rozptýlí se šikmo do čočky. Výsledný obraz jsou světlé objekty na tmavém pozadí, podobně jako hvězdná obloha, podle které technika dostala svůj název.

K docílení osvětlení se zástinem používá myš Logitech, vybavená technologií Darkfield Laser Tracking, k efektivnějšímu shromažďování mikroskopických detailů snímaného povrchu dva lasery. Při použití na běžném povrchu – jako umakartový stůl nebo kus papíru – nabízí textura povrchu množství detailů k laserovému snímání a je možné použít pouze jeden z laserů myši. Nicméně u vysoce lesklých povrchů, neoplývajících dostatečným množstvím detailů - jako je skleněná deska stolu - vidí senzor myši samotný povrch jako černý a místo něj snímá prach a jiné částečky, objevující se na něm. V tomto případě jsou používány oba dva lasery. Obrázek 4 (dole) názorně ukazuje, jak osvětlení se zástinem funguje na matném a na průhledném povrchu.

Tak jako vědec v laboratoři používá mikroskop se zástinem, i myš Logitech vybavená technologií Darkfield Laser Tracking osvětluje povrch pod myší pod určitým úhlem, zachycuje a odráží světlo zpět do čočky. Všechny malé částice, jako je prach nebo mikro-škrábance jsou promítnuty na černé pozadí. Podobně, jako naše oko vidí bezmračnou noční oblohu, i senzor myši vidí čisté úseky skla jako temné pozadí se světlými tečkami v podobě prachu. Senzor poté vyhodnotí pohyb těchto teček k přesnému zachycení místa, kam jste myš posunuli. Obrázek 5 (nahoře) tento koncept znázorňuje.

Díky své schopnosti zachytit i ty nejmenší částečky vám technologie Darkfield Laser Tracking dovolí používat myš prakticky kdekoli. Jelikož technologie ke své funkci potřebuje alespoň několik mikroskopických detailů, nebude myš pracovat na povrchu, který je stoprocentně čistý a hladký. Takové povrchy se však mimo vědecké laboratoře téměř nevyskytují.